浅谈NFC手机非接触式射频接口测试方法

2018年/ 第8期 物联网技术

智能处理与应用

Intelligent Processing and Application

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浅谈NFC手机非接触式射频接口测试方法

张清联

（广东省通讯终端产品质量监督检验中心，广东 河源 517000）

摘 要：文中简单概括了NFC 技术的基本原理和通信模式，通过两种方案分别实现了NFC 手机卡模拟操作模式和读写器操作模式，以达到对NFC 手机进行非接触式射频接口测试的目的。实验结果证明，文中方法作为NFC 手机非接触式射频接口的测试是可行的。

关键词：NFC 手机；卡模拟模式；读写器模式；非接触式射频接口测试

中图分类号：TP391.45 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）

08-0045-03————————————————

收稿日期：2018-03-27 修回日期：2018-04-25

DOI ：10.16667/j.issn.2095-1302.2018.08.012

0 引 言

NFC （Near Field Communication ，NFC ）技术由非接触式射频识别 （RFID ）及互联互通技术整合演变而来，是由NXP ，Sony ，Philips 公司最早发起，由Nokia ，Sony 等著名大厂商联合主推的一项重要的无线技术[1]。NFC 技术将感应读写功能与感应卡技术相结合，可在短距离内快速识别其他兼容设备，具有交互距离短、交互操作简单的特点。手机通过NFC 功能可简化与其他兼容设备的交互过程，使互相访问变得更加方便简单。

NFC 通信的对象分为初始方与目标方。初始方为产生射频磁场并发起NFC 通信的一方；目标方可用负载调制方式（射频磁场由初始方产生）或自身产生的射频磁场进行信号调制，对初始方指令做出响应[2]。NFC 通信的过程分为主动通信模式与被动通信模式。在主动通信模式下，初始方与目标方均使用自身的射频磁场进行通信；被动通信模式为初始方产生射频磁场，目标方以负载调制的方式响应初始方的命令[3]。在被动通信模式下，基于ISO 14443A ，MIFARE 和FeliCa 的相关协议[4]，NFC 的初始方可用相同连接和初始化过程检测NFC 目标方或非接触式智能卡，并与其建立联接[5]。在主动通信模式下，当一台NFC 设备向另一台NFC 设备发送数据时，通过对等网络通信标准模式发起通信，通信的目标设备与发起设备都产生射频磁场，从而通过产生的射频磁场进行通信和数据传递[6]。

1 NFC 手机测试设备搭建

NFC 手机的主要应用场景有卡模拟模式、读写器模式与点对点模式三类。其中，卡模拟模式与读写器模式采用被动通信模式。例如，刷公交卡，读取电子设备信息，在POS 机上付款等。采用被动模式的显著优点是可大幅度降低NFC 手机

的功耗，并延长手机电池的使用寿命。不同国际组织制定的协议标准不同，其对应关系见表1所列。

表1 不同国际组织制定的协议标准及其对应关系RFID NFC Forum EMVCo ISO 14443 TypeA NFC-A EMVCo TypeA ISO 14443 TypeB NFC-B EMVCo TypeB

ISO 18092

NFC-F

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本文以ISO 14443 TypeA 为技术参数， ISO 10373-6为测试方法，聚星仪器的射频识别综合测试仪为硬件平台，选用Samsung 某款带有NFC 功能的手机为测试样机，分别搭建卡模拟模式的非接触式射频接口测试模型和读写器模式的非接触式射频接口测试模型。1.1 卡模拟模式的实现

卡模拟模式的应用场景为：NFC 手机为目标设备，内置非接触式卡片，POS 机为发起设备，NFC 手机通过负载调制响应POS 机的命令。目前，市场上卡模拟模式的实现途径主要有两种：一种是NFC 手机内置SWP-SIM ，通过运营商的钱包功能实现移动支付；另一种是NFC 手机自带手机钱包功能，通过添加银行卡或公交卡实现移动支付。本文选用第二种方式，通过在Samsung 手机上添加一张银行卡实现卡模拟模式功能。

1.2 读写器模式的实现

读写器模式也在被动通信模式下实现，其应用场景为：NFC 手机为发起设备并产生射频磁场，NFC 标签为目标设备，响应NFC 手机的命令。本文通过在NFC 手机上安装TagInfo 或NFC Tools Pro 类的APP 作为初始方，NFC 标签选用一款宠物狗标签作为目标方，通过监听软件监听NFC 手机和NFC 标签之间的真实通信传输过程。监听到的射频信号内容如下：

[Command Name]